Exploración de la actividad antioxidante y el mecanismo de la raíz de soja silvestre basada en farmacología de red y experimentos in vitro
La raíz de haba de seda silvestre es la raíz de Centrantheragrandiflora Benth, una planta de la familia Scrophulariaceae, distribuida principalmente en Yunnan, Guizhou, Guangxi y otros lugares. Las raíces silvestres del haba de seda son plantas medicinales y comestibles, ricas en diversas sustancias activas como terpenos de éter ciclohexeno, glucósidos feniletanólicos, iononas, carotenoides, monoterpenos y otros compuestos. Tienen actividades fisiológicas como antioxidantes, antiinflamatorias, anticoagulantes y contra la isquemia miocárdica, además de favorecer la cicatrización de heridas. Los libros antiguos recogen que se utiliza para elaborar vino con el fin de prevenir y tratar enfermedades como la trombosis cerebral y la apoplejía. Se planta como hierba medicinal étnica Yi en Yunnan y se utiliza ampliamente en la medicina étnica. En la actualidad, la investigación se centra principalmente en la extracción y separación de las raíces de haba de seda silvestre, así como en estudios de actividad. Las raíces silvestres del gusano de seda son ricas en glucósidos iridoides, que tienen efectos antioxidantes, hipolipemiantes, hepatoprotectores y preventivos contra las enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares, y tienen un gran potencial de desarrollo.

El estrés oxidativo hace referencia a un estado de estrés en el que se estimula al organismo para que produzca un exceso de especies reactivas del oxígeno (ROS), lo que provoca un desequilibrio con los antioxidantes y causa enfermedades cardiovasculares, trastornos neurológicos y cáncer. Debido al daño potencial para la salud de los antioxidantes procesados y sintetizados, la gente está más comprometida con la búsqueda de antioxidantes naturales. Los antioxidantes naturales atraen cada vez más la atención por sus importantes efectos terapéuticos y su baja toxicidad y efectos secundarios. La raíz de haba de seda silvestre, como medicina natural, tiene una buena actividad antioxidante, pero la investigación sobre sus principios activos específicos y su mecanismo de acción es limitada.

La farmacología de redes es una disciplina emergente que revela la red reguladora de los fármacos en el organismo a nivel sistémico. Mediante la construcción de una compleja red de relaciones entre fármacos, principios activos, dianas y enfermedades, se puede predecir el mecanismo de acción de los fármacos, especialmente para la predicción del mecanismo de acción de fármacos multiobjetivo en el desarrollo de la medicina tradicional china. Este artículo utiliza la farmacología de redes para analizar los principales principios activos y componentes diana de la raíz de soja silvestre, y explora en profundidad el mecanismo molecular de su efecto antioxidante. Se verifica mediante experimentos antioxidantes in vitro y métodos biológicos, proporcionando una base teórica para futuras investigaciones experimentales básicas sobre la raíz de soja silvestre del gusano de seda.

Raíz de haba silvestre
La raíz de haba de seda silvestre es una medicina tradicional china que contiene diversas sustancias activas, como terpenos de éter ciclohexeno, feniletanol, carotenoides, etc. Tiene diversas actividades farmacológicas, como antioxidante, hipoglucemiante, anticoagulante y contra la isquemia miocárdica. En la actualidad, la investigación sobre la actividad antioxidante de las raíces de judías silvestres está profundizando gradualmente, pero aún no se han descubierto los principios activos ni los mecanismos específicos. Con el fin de explorar más a fondo el mecanismo del estrés antioxidante de la raíz de soja silvestre del gusano de seda, este estudio llevó a cabo experimentos antioxidantes in vitro, farmacología de red, tecnología de acoplamiento molecular y detección Western blot para investigarlo más a fondo.
A través de experimentos antioxidantes in vitro, se encontró que el extracto de raíz de frijol silvestre gusano de seda tiene la capacidad de eliminar los radicales libres DPPH, ABTS radicales libres, y los radicales libres de hidroxilo, y dentro de un cierto rango de concentración, las tres tasas de eliminación de radicales libres de extracto de raíz de frijol silvestre gusano de seda tienen una cierta relación lineal. A una concentración de 320 μ g/mL, las tasas de eliminación de los tres radicales libres fueron 3,86%, 83,89% y 59,15%, respectivamente. Los valores IC50 fueron 0,166mg/mL, 0,054mg/mL, y 0,180mg/mL, respectivamente, lo que indica una buena capacidad antioxidante.
A través de la revisión de la literatura y el cribado de bases de datos pertinentes, se obtuvieron 22 ingredientes activos de las raíces de soja silvestre del gusano de seda, incluyendo aucubina, rodopsina, β - sitosterol, éster metílico de genipósido, catalpol, etc. Entre ellos, la aucubina en las hojas de melocotón tiene el mayor contenido en las raíces de soja silvestre del gusano de seda y tiene una amplia gama de actividades tales como antioxidante, antibacteriano y anticancerígeno. Nrf2 es un factor de transcripción fundamental para el estrés antioxidante, que regula la activación y expresión de factores antioxidantes posteriores y mantiene la homeostasis celular. Los estudios han descubierto que la aucubina puede inhibir la diferenciación de los osteoclastos de ratón a través de vías antioxidantes mediadas por Nrf2, frenando así el desarrollo de la osteoporosis. El pigmento rojo del rododendro es un carotenoide natural y un importante ingrediente activo de las raíces de las judías silvestres. Las investigaciones han descubierto que la rodopsina de las raíces de los gusanos de seda silvestres puede ejercer un efecto protector contra los daños del estrés oxidativo celular al aumentar la actividad de la superóxido dismutasa (SOD). Mientras tanto, también puede ejercer una actividad protectora contra la lesión miocárdica mediante la estimulación de la vía Nrf2 ARE. El zichun es también un tipo de compuesto glucósido iridoide con una amplia gama de actividades farmacológicas, como propiedades antiinflamatorias y antioxidantes. La investigación ha encontrado que Zichun también puede aumentar la expresión de Nrf2 y HO-1, aumentar la actividad de SOD, reducir la actividad de MDA, disminuir la apoptosis de células cerebrales, promover la expresión de la proteína Bcl-2, inhibir la expresión de la proteína Bax, y aliviar el daño por estrés oxidativo.
En el análisis de la red de interacción de proteínas, se identificaron 82 dianas del estrés antioxidante de los ingredientes activos de las raíces de soja silvestre del gusano de seda. Incluye principalmente 23 dianas principales como STAT3, HSP90AA1, HDAC1, PPARG, HSPAB1, etc. Las proteínas de choque térmico (HSP) son proteínas chaperonas moleculares que pueden alterar la estructura y las interacciones de otras proteínas y son inducidas por el choque térmico y otras tensiones químicas y físicas. Las HSP90AA1 y HSP90AB1 pertenecen a la familia HSP90 de las HSP. Cuando se produce estrés oxidativo, se activa la expresión de proteínas intracelulares de choque térmico. Las investigaciones han descubierto que la HSP90 puede regular el daño oxidativo en el organismo modulando la vía de señalización Keap1 (INrf2) - Nrf2. Bajo estrés oxidativo, la HSP90 reacciona con Keap1, promoviendo la disociación del complejo Keap1 Nrf2 y liberando Nrf2. Protege a las células del estrés oxidativo mediante la activación transcripcional de Nrf2 y sus proteínas descendentes. STAT3 es un importante mediador de la supervivencia celular tras el estrés oxidativo, con fuertes efectos proliferativos y de resistencia apoptótica. Las investigaciones han demostrado que STATA3 puede ejercer su efecto protector celular regulando al alza la expresión de la proteína antiapoptótica Bcl XL y promoviendo la inactivación de las caspasas. HDAC1 es un tipo de enzima que cataliza la desacetilación de histonas y no histonas, y puede reducir la expresión de enzimas antioxidantes a través de la desacetilación de histonas y factores de transcripción. Mientras tanto, los estudios han encontrado que la inhibición de la expresión de HDAC1 puede prevenir el desequilibrio del estrés oxidativo inducido por la hipoxia química en las células H9c2 mediante la mejora de la viabilidad celular y el aumento de la actividad de SOD.
El análisis de enriquecimiento KEGG mostró que la capacidad antioxidante de las raíces de soja silvestre de gusano de seda está relacionada principalmente con la vía de señalización PI3K/Akt, la vía del metabolismo de nucleótidos, la vía de señalización de estrógenos, etc. La vía de señalización PI3K/Akt desempeña un papel importante en el estrés antioxidante y está ampliamente presente en las células de mamíferos con buenas propiedades neuroprotectoras. La activación de la vía de señalización PI3K/Akt promoverá la fosforilación de la cascada Akt y prevendrá el daño oxidativo. Las investigaciones han demostrado que la regulación de la vía de señalización PI3K/Akt puede mejorar la apoptosis y el estrés oxidativo en condrocitos y cardiomiocitos H9c2.
Los resultados del acoplamiento molecular mostraron que existía un buen efecto de unión entre los ingredientes activos de la raíz del gusano de seda silvestre y el objetivo principal, con una fuerte capacidad de unión mutua y una estrecha interacción.
La PI3K pertenece a las lipidoquinasas citoplasmáticas. Cuando PI3K se fosforila, recluta e induce la fosforilación de Akt, regulando así actividades fisiológicas como el estrés oxidativo y la apoptosis. El análisis de Western blot mostró que el extracto de n-butanol de la raíz de soja silvestre puede promover la fosforilación de la proteína PI3K y Akt, activando así la vía de señalización PI3K/Akt y mejorando el estrés oxidativo.
En resumen, en este artículo se evaluó la actividad antioxidante de las raíces de soja silvestre del gusano de seda mediante experimentos antioxidantes in vitro. Se predijeron los principios activos, las dianas y las vías de señalización del estrés antioxidante en las raíces de soja silvestre del gusano de seda mediante técnicas de farmacología de redes y acoplamiento molecular. Por último, se utilizó el análisis Western blot para verificar su mecanismo de acción. Los resultados mostraron que los valores IC50 del extracto de raíz de soja silvestre de gusano de seda para el barrido de radicales libres DPPH, radicales libres ABTS y radicales libres hidroxilo fueron de 0,166, 0,054 y 0,180 mg/mL, respectivamente, lo que confirma su buena actividad antioxidante. Los resultados de la farmacología de red muestran que las raíces de haba de seda silvestre pueden mejorar el estrés oxidativo a través de múltiples componentes, objetivos y vías, entre las cuales la vía de señalización PI3K/Akt puede ser la vía clave para su efecto antioxidante. El análisis Western blot reveló además que el extracto de raíz de soja silvestre puede activar la vía de señalización PI3K/Akt promoviendo la fosforilación de proteínas relacionadas, ejerciendo así una actividad antioxidante. Esto valida el mecanismo de acción de la raíz de soja silvestre contra el estrés oxidativo, proporcionando una dirección y sentando las bases para futuras investigaciones sobre el efecto antioxidante del estrés de la raíz de soja silvestre.